Габдуллин Р.Р., Ильин И.В. Эволюция земли и жизни

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 81

Òàáëèöà 3.3

Òðàäè-

öèîííàÿ

(2)

Ïî

Êåðòèñó

(3)

Ïî Êî-

óïëýíäó

(4)

Ïî Óèò-

òýéêå-

ðó(5)

Ïî Ýä-

âàðäñó

(7)

Ïî

Ëèäåéëó

(13)

Ðàñòåíèÿ

Áàêòåðèè

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Õðèçîôè-

òû

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Êðàñíûå

âîäîðîñëè

ñëèçåâèêè

Íàñòîÿ-

ùèå ãðè-

áû

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Æèâîòíûå

Ïðîñòåé-

øèå

Ìíîãî-

êëåòî÷-

íûå

Ïðîòèñ-

òû

Áàêòåðèè

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

Ïðîñòåé-

øèå

ñëèçåâèêè

Ðàñòåíèÿ

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Õðèçîôè-

òû

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Êðàñíûå

âîäîðîñëè

Íàñòîÿ-

ùèå ãðè-

áû

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Æèâîòíûå

Ìíîãî-

êëåòî÷-

íûå

Ìîíåðû

Áàêòåðèè

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

Ïðîòîê-

òèñòû

Ïðîñòåé-

øèå

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Õðèçîôè-

òû

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Êðàñíûå

âîäîðîñëè

Ñëèçåâè-

êè

Íàñòîÿ-

ùèå ãðè-

áû

Ðàñòåíèÿ

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Æèâîòíûå

Ìíîãî-

êëåòî÷-

íûå

Ìîíåðû

Áàêòåðèè

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

è ñêîëü-

çÿùèå

áàêòåðèè

Ïðîòèñ-

òû

Ïðîñòåé-

øèå

Õðèçîôè-

òû

Ýâãëåíî-

âûå

Ãèïîõèò-

ðèäû

Ïëàçìî-

äèîôîðû

Ðàñòåíèÿ

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Êðàñíûå

âîäîðîñëè

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Ãðèáû

Ñëèçåâè-

êè

Îîìèöå-

òû

Õèòðèäû

Íàñòîÿ-

ùèå ãðè-

áû

Æèâîòíûå

Ìíîãî-

êëåòî÷-

íûå

Öèàíîõëî-

ðîáèîíòû

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

Ýðèòðîáè-

îíòû

Õëîðîáè-

îíòû

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Ýâãëåíî-

âûå

Ìèêñîáè-

îíòû

Ñëèçåâè-

êè

Ãðèáû 1

Áåçæãóòè-

êîâûå

ãðèáû

Õèòðèäû

Ãðèáû 2

Ãèôîìè-

öåòû

Ãèïîõèò-

ðèäû

Îîìèöå-

òû

Õðîìîáè

îíòû

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Õðèçîôè-

òû

Ìîíåðû

Áàêòåðèè

Ñèíå-çå-

ëåíûå

âîäîðîñëè

Êðàñíûå

âîäîðîñëè

Ðàñòåíèÿ

Çåëåíûå

âîäîðîñëè

Õàðîâûå

Ìõè

Ñîñóäèñ-

òûå ðàñ-

òåíèÿ

Ýâãëåíî-

âûå

Ìèêñîìè-

öåíòû

Ãðèáû

Íàñòîÿ-

ùèå ãðè-

áû

Ãåòåðî-

êîíòû

Îîìèöå-

òû

Áóðûå âî-

äîðîñëè

Äèàòîìî-

âûå

Æåëòîçå-

ëåíûå âî-

äîðîñëè

Ýóñòèãìà-

òîôèòû

Ãàïòîôè-

òû

Êðèïòî-

ìîíàäû

Äèíîôëà-

ãåëëÿòû

Ìåçîçîè

Æèâîòíûå

82 Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî

Òàáëèöà 3.4

Êëàññèôèêàöèÿ «Á» íîñèò áîëåå èñêóññòâåííûé,

õîòÿ è áîëåå óäîáíûé õàðàêòåð. Åå âîçíèêíîâåíèå â

çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îáóñëîâëåíî èñòîðè÷åñêèìè

ïðè÷èíàìè.Îíà áûëà ñîçäàíà â òî âðåìÿ,êîãäà âñå æè-

âîå äåëèëè ëèøü íà äâà öàðñòâà: ðàñòåíèé è æèâîòíûõ.

Áàêòåðèè è äðóãèå ïðèìèòèâíûå îðãàíèçìû,îòêðûòûå

ïîçäíåå,íèêàê íå óêëàäûâàëèñü â ýòè êàòåãîðèè.Êðîìå

òîãî, ó íåêîòîðûõ âèäîâ áàêòåðèé èìåþòñÿ îäíîâðå-

ìåííî ïðèçíàêè è ðàñòåíèé, è æèâîòíûõ. Íàïðèìåð,

ñëèçåâèêè ïî ìíîãèì ïðèçíàêàì ïîõîæè íà àìåá, íî

÷àñòî îáðàçóþò ïëîäîâûå òåëà,êàê ãðèáû.Ïî ýòîé ïðè-

÷èíå â 1866 ã.áûëî âûäåëåíî åùå îäíî öàðñòâî – ïðî-

Æèâûå îðãàíèçìû

Âèðó

ñû

Ïðîòèñòû

Ðàñòå

íèÿ

Æèâî

òíûå

Áàêòåðèè

Ñ.-ç.âîäîðîñëè

Äðóãèå îäíîêëåòî÷íûå

âîäîðîñëè

Ïðîñòåéøèå

Ñëèçåâèêè

Îäíîêëåòî÷íûå ãðèáû

Æèâûå îðãàíèçìû

Âèðóñû Ïðîêàðèîòû Ýóêàðèîòû

Áàêòåðèè

Ñ.-ç.

âîäîðîñëè

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 83

òèñòû.Â íåãî âîøëè áàêòåðèè,âîäîðîñëè,ãðèáû è ïðî-

ñòåéøèå.Îñíîâíîé ïðèçíàê,îáúåäèíÿþùèé ïðåäñòàâè-

òåëåé ýòîãî öàðñòâà è îòëè÷àþùèé èõ îò ïðåäñòàâèòå-

ëåé äðóãèõ öàðñòâ,– î÷åíü ïðîñòîå,ñëàáî äèôôåðåíöè-

ðîâàííîå ñòðîåíèå êëåòêè.Ñåãîäíÿ áîëüøèíñòâî àâòî-

ðîâ îòíîñèò ê ïðîòèñòàì òîëüêî îäíîêëåòî÷íûå îðãà-

íèçìû.Ïðîêàðèîò,âõîäÿùèõ â öàðñòâî ïðîòèñòîâ,íåêî-

òîðûå èññëåäîâàòåëè íàçûâàþò ìîíåðàìè.

Êëåòî÷íûé óðîâåíü

Êëåòêà – ñòðóêòóðíàÿ è ôóíêöèîíàëüíàÿ åäèíèöà

æèâûõ îðãàíèçìîâ. Ïîäîáíîå ïðåäñòàâëåíèå, èçâåñò-

íîå ñåãîäíÿ êàê îäíî èç ïîëîæåíèé «êëåòî÷íîé òåî-

ðèè»,ñëîæèëîñü ïîñòåïåííî â òå÷åíèå 19 â. â ðåçóëü-

òàòå ðàçâèòèÿ ìèêðîñêîïè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Íà-

óêà, çàíèìàþùàÿñÿ èçó÷åíèåì êëåòêè, â òî âðåìÿ ïî-

ëó÷èëà íàçâàíèå öèòîëîãèè. Ê êîíöó 19 â. èçó÷åíèå

êëåòîê ïðèîáðåëî â çíà÷èòåëüíîé ìåðå ýêñïåðèìåí-

òàëüíûé õàðàêòåð,à ñåãîäíÿ ñóùåñòâóåò öåëàÿ êðóïíàÿ

îòðàñëü íàóêè, ïîëó÷èâøàÿ íàçâàíèå «áèîëîãèè êëåò-

êè». Äëÿ ïîñòèæåíèÿ çàêîíîìåðíîñòåé æèçíåäåÿòåëü-

íîñòè íà êëåòî÷íîì óðîâíå èñïîëüçóþòñÿ ñàìûå ðàç-

íîîáðàçíûå ìåòîäû.

Íàçîâåì îñíîâíûå ñîáûòèÿ èç èñòîðèè èçó÷åíèÿ

êëåòêè (ïî Ãðèí,Ñòàóò,Òåéëîð, 1990).

1590 – ßíñåí èçîáðåë ìèêðîñêîï – óñòðîéñòâî

äëÿ óâåëè÷åíèÿ ñ ïîìîùüþ ñèñòåìû äâóõ ëèíç.

1665 – Ðîáåðò Ãóê óñîâåðøåíñòâîâàë ìèêðîñêîï,

èçó÷èë ñ åãî ïîìîùüþ ñòðîåíèå ïðîáêè. Îí âïåðâûå

óïîòðåáèë òåðìèí «êëåòêà»,ïîíèìàÿ ïîä ýòèì ñëîâîì

ñòðóêòóðíóþ åäèíèöó òêàíè. Ð.Ãóê ñ÷èòàë, ÷òî êëåòêè

ñàìè ïî ñåáå ïóñòûå,à æèâîå âåùåñòâî öåëèêîì ñîñðå-

äîòî÷åíî â èõ ñòåíêàõ.

1650–1700 – Àíòîíè âàí Ëåâåíãóê ïðè ïîìîùè

ïðîñòåéøèõ,íî õîðîøî îòøëèôîâàííûõ ëèíç äîáèëñÿ

84 Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî

óâåëè÷åíèÿ äî 200 ðàç. Îí íàáëþäàë ðàçëè÷íûå îäíî-

êëåòî÷íûå îðãàíèçìû, â òîì ÷èñëå áàêòåðèè. Â 1676 ã.

âïåðâûå îïèñàë áàêòåðèè â íàó÷íîé ëèòåðàòóðå.

Ñ 1700 ïî 1800 ã.îïóáëèêîâàíî ìíîæåñòâî îïèñà-

íèé è ðèñóíêîâ êëåòîê,ñîñòàâëÿþùèõ ñàìûå ðàçíîîá-

ðàçíûå òêàíè (ïðåèìóùåñòâåííî ðàñòèòåëüíûå).Òàêèì

îáðàçîì,áûë íàêîïëåí çíà÷èòåëüíûé ôàêòè÷åñêèé ìà-

òåðèàë.

1827 – Äîëëàíä äîáèëñÿ çíà÷èòåëüíîãî óëó÷øåíèÿ

êà÷åñòâà ëèíç. Âñëåäñòâèå ýòîãî èíòåðåñ ê ìèêðîñêî-

ïè÷åñêèì èññëåäîâàíèÿì ðåçêî âîçðîñ.

1831–1833 – Ðîáåðò Áðàóí âïåðâûå îïèñàë îáíàðó-

æåííîå èì â ðàñòèòåëüíûõ êëåòêàõ ÿäðî êàê ìèêðîòå-

ëî ñôåðè÷åñêîé ôîðìû. Ýòî ñîáûòèå îêàçàëîñü ÷ðåç-

âû÷àéíî âàæíûì äëÿ ðàçâèòèÿ êëåòî÷íîé òåîðèè, òàê

êàê ïîêàçàëî ñëîæíîñòü ñòðîåíèÿ ïðîñòîé íà ïåðâûé

âçãëÿä êëåòêè.

1838–1839 – Áîòàíèê Øëåéäåí è çîîëîã Øâàíí

îáúåäèíèëè ðàçíûå èäåè è ñôîðìóëèðîâàëè òàêèì îá-

ðàçîì «êëåòî÷íóþ òåîðèþ».Â òî âðåìÿ îíà ïðàêòè÷åñ-

êè ñâîäèëàñü ê îäíîìó ïîëîæåíèþ,ãëàñÿùåìó,÷òî îñ-

íîâíîé åäèíèöåé ñòðóêòóðû è ôóíêöèè â æèâûõ îðãà-

íèçìàõ ÿâëÿåòñÿ êëåòêà.

1840 – Ïóðêèíüå äîêàçàë,÷òî æèâîå âåùåñòâî ñî-

ñðåäîòî÷åíî â ñîäåðæèìîì êëåòîê, à íå â èõ îáîëî÷-

êàõ,êàê ñ÷èòàëîñü ðàíåå.Íà îñíîâàíèè ýòîãî íàáëþäå-

íèÿ îí ïðåäëîæèë òåðìèí ïðîòîïëàçìà, ïîä êîòîðûì

ïîíèìàë êëåòî÷íîå ñîäåðæèìîå, è òåðìèí öèòîïëàç-

ìà – «ïðîòîïëàçìà áåç êëåòî÷íîãî ÿäðà».

1855 – Âèðõîâ ïîêàçàë, ÷òî âñå êëåòêè îáðàçóþòñÿ

èç äðóãèõ êëåòîê ïóòåì äåëåíèÿ.

1866 – Ãåêêåëü óñòàíîâèë,÷òî õðàíåíèå è ïåðåäà-

÷à íàñëåäñòâåííûõ ïðèçíàêîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ÿäðîì

êëåòêè.

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 85

1866–1868 – ðàçíûìè èññëåäîâàòåëÿìè áûëî ïî-

äðîáíî èçó÷åíî ñòðîåíèå êëåòêè íà óðîâíå îòäåëüíûõ

îðãàíåëë è îïèñàíû õðîìîñîìû.

1880–1883 – îòêðûòû ïëàñòèäû,â òîì ÷èñëå õëîðî-

ïëàñòû.

1890 – îòêðûòû ìèòîõîíäðèè.

1898 – îòêðûò êîìïëåêñ Ãîëüäæè.

1887–1900 – óñîâåðøåíñòâîâàí ìèêðîñêîï, à òàê-

æå ìåòîäû ôèêñàöèè ïðåïàðàòîâ è ïðèãîòîâëåíèÿ ñðå-

çîâ.Öèòîëîãèÿ íà÷èíàåò ïðèîáðåòàòü ýêñïåðèìåíòàëü-

íûé õàðàêòåð.Âåäóòñÿ ýìáðèîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ

ñ öåëüþ âûÿñíèòü, êàêèì îáðàçîì êëåòêè âçàèìîäåé-

ñòâóþò äðóã ñ äðóãîì â ïðîöåññå ðîñòà ìíîãîêëåòî÷íî-

ãî îðãàíèçìà.Îáîñàáëèâàåòñÿ öèòîãåíåòèêà – îäíà èç

îòðàñëåé öèòîëîãèè,èçó÷àþùàÿ ðîëü ÿäðà êëåòêè â ïå-

ðåäà÷å íàñëåäñòâåííûõ ïðèçíàêîâ.

1900 – ðàçâèòèå öèòîëîãèè íåñêîëüêî çàìåäëÿåòñÿ,

òàê êàê ñâåòîâîé ìèêðîñêîï äîñòèã òåîðåòè÷åñêîãî ïðå-

äåëà ñâîåé ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè,è èññëåäîâàòåëè

áûëè ïîñòàâëåíû ïåðåä íåîáõîäèìîñòüþ ðàçðàáîòêè

íîâîãî òåõíè÷åñêîãî îñíàùåíèÿ ýêñïåðèìåíòîâ.Çàêîíû

Ìåíäåëÿ, îòêðûòûå èì â 1865 ã., âíîâü «ïåðåîòêðûòû»,

÷òî äàëî ìîùíûé òîë÷îê ðàçâèòèþ öèòîãåíåòèêè.

1930-å ãã. – ñîçäàí ýëåêòðîííûé ìèêðîñêîï ñ áî-

ëåå âûñîêîé ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ.

1946 – íàñòîÿùåå âðåìÿ – «óëüòðàñòðóêòóðíûé»

ïåðèîä ðàçâèòèÿ íàóê î êëåòêå. Ýëåêòðîííûé ìèêðî-

ñêîï ïîëó÷èë î÷åíü øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå â áèî-

ëîãèè, äàâ âîçìîæíîñòü èçó÷èòü êëåòêó ïîäðîáíåå

óðîâíÿ îòäåëüíûõ îðãàíåëë.

Ýâîëþöèþ çíàíèé î êëåòêå ìîæíî ñõåìàòè÷íî îò-

ðàçèòü çàâèñèìîñòüþ îáúåêòà èçó÷åíèÿ îò óðîâíÿ ðàç-

âèòèÿ òåõíè÷åñêîãî îñíàùåíèÿ (òàá. 3.5).

86 Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî

Òàáëèöà 3.5

Íåêîòîðûå ìåòîäû èçó÷åíèÿ êëåòîê

Ìåòîä äèôôåðåíöèàëüíîãî öåíòðèôóãèðîâàíèÿ.Â îñ-

íîâå ìåòîäà èñïîëüçóåòñÿ ðàçëè÷èå îðãàíåëë êëåòêè

ïî ïëîòíîñòè.Ïðè î÷åíü áûñòðîì âðàùåíèè â ñïåöè-

àëüíîé óëüòðàöåíòðèôóãå îðãàíåëëû òîíêî èçìåëü÷åí-

íûõ êëåòîê âûïàäàþò â îñàäîê èç îáðàçîâàâøåéñÿ

âçâåñè,ðàñïîëàãàÿñü ïîñëîéíî â çàâèñèìîñòè îò ñâîåé

ïëîòíîñòè: ÷åì ïëîòíåå êîìïîíåíò,òåì ïðè áîëåå íèç-

êîé ñêîðîñòè îí îñÿäåò. Îñàæäåííûå «ñëîè» îðãàíåëë

ðàçäåëÿþò è èññëåäóþò äàëåå ðàçäåëüíî.

Ìåòîä ìå÷åíûõ àòîìîâ.Ýôôåêòèâåí ïðè èçó÷åíèè

ïðîèñõîäÿùèõ â êëåòêå áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Â

âåùåñòâî, ïðåâðàùåíèå êîòîðîãî íåîáõîäèìî ïðîñëå-

äèòü,ââîäèòñÿ ðàäèîàêòèâíàÿ ìåòêà,òî åñòü â ìîëåêó-

ëå âåùåñòâà îäèí èç àòîìîâ çàìåùàåòñÿ íà ñîîòâåò-

ñòâóþùèé ðàäèîàêòèâíûé èçîòîï.Íàèáîëåå ÷àñòî äëÿ

ýòîé öåëè èñïîëüçóþòñÿ èçîòîïû

Í,

Ñ è

Ð.

Èçîòîïû îäíîãî è òîãî æå ýëåìåíòà íå ðàçëè÷àþò-

ñÿ ïî õèìè÷åñêèì ñâîéñòâàì. Çàòî îíè ìîãóò ðàçëè-

÷àòüñÿ ïî ôèçè÷åñêèì ñâîéñòâàì, â ÷àñòíîñòè ïî ðà-

äèîàêòèâíîñòè. Ôèêñèðóÿ èçëó÷åíèå íàõîäÿùåãîñÿ â

êëåòêå ðàäèîàêòèâíîãî èçîòîïà, ìîæíî ïðîñëåäèòü çà

ïðåâðàùåíèÿìè âåùåñòâà,â êîòîðîå âêëþ÷åí ýòîò èçî-

ñòðóêòóðû ïðèáîð îáúåêò èçó÷åíèÿ

ñòðóêòóðà

ñâåòîâîé

ìèêðîñêîï,

óâåëè÷åíèå

äåñÿòêè-ñîòíè ðàç

îáùàÿ ôîðìà è

êðóïíûå îðãàíåëëû:

ÿäðî,âàêóîëè,

ìåìáðàíà

ìèêðîñòðóê-

òóðà

ñâåòîâîé ìèêðî-

ñêîï,óâåëè÷åíèå

äî 1500 ðàç

ìåëêèå îðãàíåëëû

óëüòðàñòðóê-

òóðà

ýëåêòðîííûé

ìèêðîñêîï

ñòðîåíèå îòäåëüíûõ

îðãàíåëë

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 87

òîï,óñòàíîâèòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ýòàïîâ õèìè÷åñêèõ

ïðåâðàùåíèé,ïðîäîëæèòåëüíîñòü èõ âî âðåìåíè,çàâè-

ñèìîñòü îò óñëîâèé è äðóãèå õàðàêòåðèñòèêè.

Ôëóîðåñöåíòíàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Ýòîò ìåòîä îñíîâàí

íà íàáëþäåíèÿõ çà æèâûìè êëåòêàìè â óëüòðàôèîëå-

òîâîì ñâåòå.Ïîä äåéñòâèåì óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷å-

íèÿ ìíîãèå êîìïîíåíòû êëåòîê íà÷èíàþò ñâåòèòüñÿ.

Ïðè÷åì ó îäíèõ ýòî ñâîéñòâî ïðîÿâëÿåòñÿ åñòåñòâåí-

íî,ó äðóãèõ – ïðè êàêèõ-ëèáî äîïîëíèòåëüíûõ âîçäåé-

ñòâèÿõ,íàïðèìåð ïðè äîáàâëåíèè ñïåöèàëüíûõ êðàñè-

òåëåé. Ñ ïîìîùüþ ýòîãî ìåòîäà âîçìîæíî âûÿâèòü

ó÷àñòêè êîíöåíòðàöèè æèðîâ,íóêëåèíîâûõ êèñëîò,âè-

òàìèíîâ è äðóãèõ ñîäåðæàùèõñÿ â êëåòêå âåùåñòâ.

Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ êëåòî÷íîé òåîðèè

Â ñîâðåìåííîì îðãàíè÷åñêîì ìèðå ìîæíî íàáëþ-

äàòü î÷åíü øèðîêèå ðàçëè÷èÿ ìåæäó êëåòêàìè ïî ôîð-

ìå,ðàçìåðàì è äðóãèì ïðèçíàêàì.Òàê,íàïðèìåð,ýðèò-

ðîöèòû ÷åëîâåêà èìåþò ôîðìó äâîÿêîâîãíóòîãî äèñêà.

Íåðâíûå êëåòêè èìåþò íåïðàâèëüíóþ ðàçâåòâëåííóþ

ôîðìó. Äëèíà èõ äåíäðèòîâ èëè àêñîíîâ èíîãäà ïðå-

âûøàåò îäèí ìåòð.Â òî æå âðåìÿ êëåòêè ìàëÿðèéíîãî

ïëàçìîäèÿ,íåñìîòðÿ íà ñëîæíóþ îðãàíèçàöèþ,èìåþò

ðàçìåðû,íå ïðåâûøàþùèå êàê ïðàâèëî 5 ìêì,è îáëà-

äàþò ñïîñîáíîñòüþ ïàðàçèòèðîâàòü âíóòðè ýðèòðîöè-

òîâ ÷åëîâåêà.

Ïðè âñåì ìíîãîîáðàçèè ñâîèõ õàðàêòåðèñòèê âñå

êëåòêè óñòðîåíû ïî îïðåäåëåííûì ïðèíöèïàì è îáëà-

äàþò âñåìè ïðèçíàêàìè è ñâîéñòâàìè, íåîáõîäèìûìè

äëÿ ïîääåðæàíèÿ æèçíè. Îáîáùåíèåì, õàðàêòåðèçóþ-

ùèì îñíîâíûå ñâîéñòâà êëåòîê â öåëîì,ÿâëÿåòñÿ êëå-

òî÷íàÿ òåîðèÿ. Åå îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìîæíî ñôîð-

ìóëèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì.

1. Êëåòêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ýëåìåíòàðíóþ æè-

âóþ ñèñòåìó,ÿâëÿþùóþñÿ îñíîâîé ñòðîåíèÿ è ïðîöåñ-

88 Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî

ñîâ æèçíåäåÿòåëüíîñòè (ñòðóêòóðû è ôóíêöèè) ïðîêà-

ðèîò è ýóêàðèîò. Âíåêëåòî÷íûõ æèâûõ ñèñòåì íà ñå-

ãîäíÿøíèé äåíü íå èçâåñòíî.Åäèíñòâåííûì èñêëþ÷å-

íèåì ìîæíî íàçâàòü âèðóñû.Íî âîçíèêíîâåíèå è ðàç-

âèòèå âèðóñîâ âîçìîæíî òîëüêî âíóòðè êëåòêè äðóãî-

ãî îðãàíèçìà.

2. Êëåòêè âñåõ èçâåñòíûõ íà ñåãîäíÿøíèé äåíü îð-

ãàíèçìîâ èìåþò ñõîäñòâî â îáùèõ ÷åðòàõ ñòðîåíèÿ è

õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà.

3. Ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ íîâûõ êëåòîê ìîæåò îñó-

ùåñòâëÿòüñÿ òîëüêî ïóòåì äåëåíèÿ ðàíåå ñóùåñòâîâàâ-

øèõ êëåòîê.

4. Êëåòêà ÿâëÿåòñÿ åäèíèöåé ðîñòà è ðàçâèòèÿ

ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà, òî åñòü ðîñò è ðàçâèòèå

îðãàíèçìà â öåëîì ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ðîñòà,ðàçìíî-

æåíèÿ è ðàçâèòèÿ êëåòîê.

5. Âñåîáùåå êëåòî÷íîå ñòðîåíèå îðãàíèçìîâ ãîâî-

ðèò î òîì,÷òî âñå æèâûå ñèñòåìû èìåþò ñõîäíîå ïðî-

èñõîæäåíèå.

Âçàèìîîòíîøåíèÿ êëåòîê â îðãàíèçìå

Êëåòêè ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà îáúåäèíåíû â

ðàçëè÷íûå òêàíè è îðãàíû è ñïåöèàëèçèðîâàíû íà

âûïîëíåíèè ðàçíîîáðàçíûõ ôóíêöèé.Âñëåäñòâèå ýòî-

ãî êëåòêè ðàçíûõ òêàíåé è îðãàíîâ ðàçëè÷àþòñÿ ïî

ðàçìåðàì, ôîðìå, íàáîðó îðãàíåëë è äðóãèì ïðèçíà-

êàì.Íàïðèìåð,â ñåêðåòèðóþùèõ êëåòêàõ õîðîøî ðàç-

âèòû ýíäîïëàçìàòè÷åñêàÿ ñåòü, ðèáîñîìû, àïïàðàò

Ãîëüäæè,ãðàíóëû ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ.Êëåòêè ìûøå÷-

íûõ òêàíåé èìåþò õîðîøî ðàçâèòûå ìèòîõîíäðèè è

áåëêîâûå âîëîêíà.

ßäðà âñåõ êëåòîê îðãàíèçìà ñîäåðæàò îäèíàêîâóþ

ÄÍÊ,íî ïðîöåññ ñ÷èòûâàíèÿ èíôîðìàöèîííîé ÐÍÊ â

ðàçíûõ òêàíÿõ ïðîèñõîäèò ñ ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêîâ ÄÍÊ.

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 89

Ñëåäîâàòåëüíî, ñèíòåçèðóåìûå íà ðèáîñîìàõ ñ ýòèõ

ÐÍÊ áåëêè òàêæå áóäóò ðàçëè÷àòüñÿ.

Êëåòêè, ïðèñïîñîáëåííûå ê âûïîëíåíèþ îïðåäå-

ëåííûõ ôóíêöèé, íå ìîãóò ñàìîñòîÿòåëüíî âûïîëíÿòü

îñòàëüíûå æèçíåííî âàæíûå ôóíêöèè.Òàêèì îáðàçîì,

âñå êëåòêè â îðãàíèçìå âçàèìîçàâèñèìû è íóæäàþòñÿ

â ñèñòåìå âçàèìîñâÿçåé.

Ìîæíî óêàçàòü íåñêîëüêî îñíîâíûõ ìåõàíèçìîâ

âçàèìîäåéñòâèÿ êëåòîê ìåæäó ñîáîé.

1. Íåïîñðåäñòâåííî ñîñåäñòâóþùèå â òêàíÿõ êëåò-

êè ñâÿçàíû êàíàëàìè,÷òî îáåñïå÷èâàåò áûñòðîå è èí-

òåíñèâíîå ïåðåìåùåíèå âåùåñòâ.

2. Êëåòêè ñïîñîáíû ê îáìåíó ñèãíàëàìè ïóòåì

ñèíòåçà è ðàñïðîñòðàíåíèÿ îïðåäåëåííûõ âåùåñòâ.

Ðàçëè÷àþò òàêèå âåùåñòâà «áëèæíåãî» è «äàëüíåãî»

äåéñòâèÿ.Ïåðâûå îãðàíè÷èâàþò ñâîå äåéñòâèå â íåïî-

ñðåäñòâåííî ïðèëåæàùèõ ÷àñòÿõ òêàíè. Âòîðûå ìîãóò

äîñòèãàòü ñàìûõ óäàëåííûõ êëåòîê îðãàíèçìà,âëèÿÿ íà

èõ ôóíêöèè.

Êî âòîðûì îòíîñÿòñÿ, íàïðèìåð, ãîðìîíû – ïðî-

äóêòû äåÿòåëüíîñòè æåëåç âíóòðåííåé ñåêðåöèè. Íà

êîíêðåòíûé ãîðìîí ñïîñîáíû ðåàãèðîâàòü êëåòêè, â

ïëàçìàòè÷åñêîé ìåìáðàíå êîòîðûõ èìåþòñÿ ñîîòâåò-

ñòâóþùèå ðåöåïòîðû, ñïîñîáíûå ñâÿçûâàòüñÿ ñ ìîëå-

êóëàìè ãîðìîíà. Â ñâîþ î÷åðåäü ñèíòåç ãîðìîíîâ ðå-

ãóëèðóåòñÿ ñèãíàëàìè î ñîñòîÿíèè îðãàíèçìà,ïîñòóïà-

þùèìè îò âñåõ ðåöåïòîðîâ â ïîìåæóòî÷íûé ìîçã è äà-

ëåå â öåíòðàëüíóþ æåëåçó âíóòðåííåé ñåêðåöèè (ãèïî-

ôèç).Òàêàÿ ñèñòåìà èçâåñòíà ó ïîçâîíî÷íûõ æèâîòíûõ

è âûñîêîðàçâèòûõ áåñïîçâîíî÷íûõ – ìîëëþñêîâ,÷ëå-

íèñòîíîãèõ è äð.

3. Îñîáîå ïîëîæåíèå â ñèñòåìå âçàèìîäåéñòâèÿ êëå-

òîê çàíèìàþò íåðâíûå êëåòêè. Îíè êîîðäèíèðóþò äåÿ-

òåëüíîñòü âñåõ ÷àñòåé îðãàíèçìà è îáåñïå÷èâàþò âçàèìî-

äåéñòâèå îðãàíèçìà ñ âíåøíåé ñðåäîé. Íåðâíûå êëåòêè

90 Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî

ïåðåäàþò äðóã äðóãó ñèãíàëû äâóìÿ ïóòÿìè: 1 – ïóòåì

ïðÿìîãî ýëåêòðè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ÷åðåç ñïåöè-

àëüíûå êëåòî÷íûå êîíòàêòû; 2 – ñ ïîìîùüþ òàê íàçû-

âàåìûõ ìåäèàòîðîâ – ñïåöèàëüíûõ âåùåñòâ,âûðàáàòûâà-

åìûõ íåðâíûìè è ðåöåïòîðíûìè êëåòêàìè,îñóùåñòâëÿ-

þùèõ ôóíêöèþ ïîñðåäíèêîâ ïðè ïåðåäà÷å ñèãíàëà.

Ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ êëåòîê îáåñïå÷èâàþò

êîíòðîëü çà èíòåíñèâíîñòüþ ïðîöåññà ñèíòåçà áåëêîâ è

çà êîëè÷åñòâåííûìè ïîêàçàòåëÿìè ïðîöåññà êëåòî÷íî-

ãî äåëåíèÿ.Ó êëåòîê îäíèõ òêàíåé äåëåíèå ïðîèñõîäèò

áûñòðåå, äðóãèõ – ìåäëåííåå. Â ïðîöåññå îíòîãåíåçà

ìíîãèå êëåòêè ïîñòåïåííî ñïåöèàëèçèðóþòñÿ è ïåðå-

ñòàþò äåëèòüñÿ.Âî âçðîñëîì îðãàíèçìå äåëåíèå êëåòîê

ïðîèñõîäèò ëèøü â íåìíîãèõ îáíîâëÿþùèõñÿ òêàíÿõ,

íàïðèìåð â êðîâåòâîðíîé,ýïèäåðìàëüíîé,ëèìôîèäíîé.

Íåêîòîðûå êëåòêè ïîñëå äèôôåðåíöèàöèè íå òå-

ðÿþò ñïîñîáíîñòè ê äåëåíèþ è ðåàëèçóþò ýòó ñïîñîá-

íîñòü â ñëó÷àå,íàïðèìåð,ïîâðåæäåíèÿ òêàíè.Íåêîòî-

ðûå êëåòêè âçðîñëîãî îðãàíèçìà ñîõðàíÿþò ñïîñîá-

íîñòü ê äåëåíèþ è äèôôåðåíöèàöèè â îïðåäåëåííîì

íàïðàâëåíèè – îíè íîñÿò íàçâàíèå ñòâîëîâûå êëåòêè.

Êîíòðîëü êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ î÷åíü âàæåí äëÿ îð-

ãàíèçìà êàê äëÿ öåëîñòíîé áèîëîãè÷åñêîé ñèñòåìû.

Íàáëþäàþòñÿ ñëó÷àè âûõîäà êëåòîê îòäåëüíûõ òêàíåé

èç-ïîä êîíòðîëÿ îðãàíèçìà.Â ýòîì ñëó÷àå íà÷èíàåòñÿ

èõ èíòåíñèâíîå äåëåíèå, ïðèâîäÿùåå ê îáðàçîâàíèþ

îïóõîëåé.Òàêèå êëåòêè íîñÿò íàçâàíèå ðàêîâûõ.

Èçó÷åíèå ðåãóëèðóþùèõ ìåõàíèçìîâ èìååò áîëü-

øîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå,â ÷àñòíîñòè,äëÿ âûðàùè-

âàíèÿ òàê íàçûâàåìûõ êëåòî÷íûõ êóëüòóð íà îñíîâå

èçâëå÷åííûõ èç îðãàíèçìà êëåòîê, ïîìåùåííûõ â îï-

ðåäåëåííûå óñëîâèÿ.

Ñíà÷àëà êëåòêè àêòèâíî äåëÿòñÿ è ðàâíîìåðíî ðàñ-

ïðåäåëÿþòñÿ ïî ïðåäîñòàâëåííîé èì ïîâåðõíîñòè ñëî-

åì òîëùèíîé â îäíó êëåòêó. Ïîñëå çàíÿòèÿ âñåé ïî-